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Átomo
Uma teoria, que herdamos da Grécia do século V a.C., criou a idéia de que se dividíssemos um corpo, chegaríamos a uma parcela mínima, tão mínima que esta seria indivisível. A essa parcela deram o nome de átomo que quer dizer "indivisível" em grego. Assim, todas as coisas seriam feitas pela reunião de átomos.
Ao longo dos anos, houve muita pesquisa sobre o assunto. Hoje os cientistas apregoam que o átomo é divisível - em partícula subatômicas - que também são divisíveis. E mais, que o átomo é algo que se apresenta como se fosse um corpúsculo, mas se comporta como se fosse uma onda.
Os átomos, ao se ligarem partilhando suas partículas, geram moléculas, formadoras dos minerais. As moléculas, por sua vez formam as células vegetais e animais. As células, por sua vez, ao se desestruturarem liberam suas moléculas, que desfazem-se em átomos. Esse comportamento de relações contínuas e cíclicas leva-nos de volta ao nosso Uni- verso Vivo uno e diversificado, onde tudo é energia, isto é, moveres diferentes que se interligam em ondas, que compartilham suas partículas, formando moléculas que formam células...
Como entrar nessa realidade tão distante do mundo concreto que idealizamos? Pensar o Universo feito de moveres é como desembarcar em outro mundo, onde a lógica que possuímos não tem nenhum sentido. Será preciso um bom tempo para nos habituarmos.
Definição de Átomo
Todas as substâncias são formadas de pequenas partículas chamadas átomos. Para se ter uma idéia, eles são tão pequenos que uma cabeça de alfinete pode conter 60 milhões deles.
Os gregos antigos foram os primeiros a saber que a matéria é formada por tais partículas, as quais chamaram átomo, que significa indivisível. Os átomos porém são compostos de partículas menores: os prótons, os nêutrons e os elétrons. No átomo, os elétrons orbitam no núcleo, que contém prótons e nêutrons.
Elétrons são minúsculas partículas que vagueiam aleatoriamente ao redor do núcleo central do átomo, sua massa é cerca de 1840 vezes menor que a do Núcleo. Prótons e nêutrons são as partículas localizadas no interior do núcleo, elas contém a maior parte da massa do átomo.
O Interior do Átomo
No centro de um átomo está o seu núcleo, que apesar de pequeno, contém quase toda a massa do átomo. Os prótons e os nêutrons são as partículas nele encontradas, cada um com uma massa atômica unitária.
O Número de prótons no núcleo estabelece o número atômico do elemento químico e, o número de prótons somado ao número de nêutrons é o número de massa atômica. Os elétrons ficam fora do núcleo e tem pequena massa.
Há no máximo sete camadas em torno do núcleo e nelas estão os elétrons que orbitam o núcleo. Cada camada pode conter um número limitado de elétrons fixado em 8 elétrons por camada.
Características das Partículas:
Prótons: tem carga elétrica positiva e uma massa unitária.
Nêutrons: não tem carga elétrica mas tem massa unitária.
Elétrons: tem carga elétrica negativa e quase não possuem massa.
Estudo do Átomo
Em 1911 o físico neozelandês Ernest Rutherford fez sua "experiência da dispersão" para suas novas descobertas sobre a estrutura do átomo e dela surgiu a base para o modelo de átomo que estudamos até os dias de hoje.
Rutherford bombardeou uma fina camada de ouro com partículas alfa (partículas atômicas emitidas por alguns átomos radioativos), sendo que a maioria atravessou a lâmina, outras mudaram ligeiramente de direção e algumas rebateram para trás. Ele concluiu que isso acontecia porque em cada átomo de ouro há um denso núcleo que bloqueia a passagem de algumas partículas.
Histórico
Os primórdios da teoria atômica remontam à antigüidade. No século V antes de cristo, o filósofo grego Leucipo ensinava aos seus seguidores que a matéria poderia ser formada por partículas muito pequenas (utilizava como analogia o fato da areia da praia parecer ser contínua quando vista de longe, porém, quando examinada de perto, compunha-se por inúmeros grãos).
No final do século XIX, Ernest Rutherford (discípulo de J.J. Thomsom), juntamente com os Curie, denominou os raios emitidos por substâncias radioativas de alfa (quando positivamente carregada) e beta (quando negativamente carregada). Em 1900, demonstrou que as formas de radiação não afetadas por campo magnético eram constituídas por ondas eletromagnéticas, denominando-a raios gama. Entre 1906 e 1909, provou que os raios positivos descobertos por Goldstein eram como as partículas alfa (átomos de hélio, desprovidos de elétrons - descoberta de Rutherford e Geiger).
Em 1906, após a realização de elegante experimento, Ernest Rutherford elaborou o modelo atômico, no qual há um núcleo central positivamente carregado, e uma região pouco densa circundante, na qual se encontram os elétrons. Em 1914, propôs que os mais simples raios positivos deviam ser partículas obtidas a partir do átomo de hidrogênio, as quais denominou prótons.
Em 1920, pensava-se que o núcleo atômico era constituído por prótons e alguns elétrons, necessários para manter coeso o núcleo atômico. Por esta analogia, o átomo de hélio deveria conter 4 prótons e 2 elétrons, para ter uma carga +2. Entretanto, entre 1930 e 1932, dois físicos (Bothe e Joliot-Curie), notaram que alguns elementos leves, tal como o berílio, quando expostos a um bombardeio de partículas alfa, emitiam uma radiação cuja presença se manifestava através da expulsão de prótons da parafina. Em 1932, James Chadwick repetiu a experiência e demonstrou que a melhor maneira de explicar o fenômeno era supor que partículas alfa expulsavam do núcleo do berílio partículas neutras e que essas (de massa similar ao próton) expulsavam os prótons da parafina. Deste modo, descobriu-se o nêutron.
Após isto, Heisenberg fez notar que o núcleo atômico era composto por prótons e nêutrons, estando os elétrons apenas na periferia do átomo. Enrtretanto um problema incomodava os físicos: o que mantinha os prótons positivamente carregados tão unidos no diminuto núcleo?
Foi Yukawa quem imaginou a existência de forças eletromagnéticas ordinárias, envolvendo a troca de fótons, e que no núcleo existiria uma força nuclear envolvendo a transferência de alguma outra entidade. Tal força nuclear, se existisse, deveria ter um raio de ação extremamente reduzido, isto é, a distância não maior que a dimensão dos núcleos (cerca de um décimo trilionésimo de milímetro), a força seria muito forte, o suficiente para superar a repulsão entre os prótons, mas, não deveria se fazer sentir mesmo nos elétrons mais próximos.
Esta hipotética força, que originar-se-ia da transferência de partículas entre nêutrons e prótons, e teria massa estimada em 200 vezes a massa do elétron.
Em 1936, Carl David Anderson detectou a primeira partícula de massa intermediária, denominada méson mu, porém esta não satisfazia os preceitos de Yukawa, uma vez que
interagia muito pouco com o núcleo atômico. Tempos depois constatou-se que o méson de Anderson era um elétron muito pesado.
Em 1947, Powell descreveu o méson pi, mais pesado e que se enquadrava perfeitamente na partícula descrita por Yukawa. Em 1950, Powell e Yukawa receberam o Nobel de Física.
Por fim, em 1950, Erwin Wilherlm Mueller, utilizando o microscópio eletrônico (desenvolvido por ele mesmo), observa diretamente o átomo, pelo menos a ponto de determinar sua posição regular em certas substâncias. Comprova-se assim, a existência em definitivo do átomo de Leucipo-Demócrito.
